tema1 puentes invierno 2011 18-7-11

PUENTESPUENTES

Docente: Msc. Ing. Javier Caballero Flores

OBJETIVOS DE LA CLASE

EL OBJETIVO DE LA CLASE -

•Que el estudiante pueda comprender y expresar que es un puente.

•Que el estudiante pueda conocer el contenido de la materia, forma de evaluación y medios de ayuda.

•Que el estudiante pueda Identificar, diferenciar clasificar las partes genéricas de un puente.

•Que el estudiante pueda Identificar, diferenciar y clasificar los tipos de puentes.

CONTENIDO DE LA MATERIA

CAP1.- INTRODUCCIÓN

CAP2.-CARGAS

CAP3.-SUPERESTRUCTURAS DE PUENTES

CAP4.-INFRAESTRUCTURA DE PUENTES

* REQUERIMIENTOS:

NORMA AASHTO LRFD

EXPOSICIONES Y APUNTES DE CLASE

CALCULADORAS.

*BIBLIOGRAFÍA DE APOYO: “PUENTES” DE HUGO BELMONTE.

* EVALUACIONES: PRACTICAS, EXÁMENES.

Que es un Puente?

Dentro de la diversa bibliografía referida a los Puentes, se tienen las siguientes definiciones:

“obras de arte destinadas a salvar corrientes de agua, depresiones del relieve topográfico, y cruces a desnivel que garanticen una circulación fluida y continua de peatones, agua, ductos de los diferentes servicios, vehículos y otros que redunden en la calidad de vida de los pueblos.”

“Un puente es una obra que se construye para salvar un obstáculo dando así continuidad a una vía. Suele sustentar un camino, una carretera o una vía férrea, pero también puede transportar tuberías y líneas de distribución de energía.”

La AASHTO define a un puente como “Cualquier estructura que tiene una abertura no menor a 6100 mm y que forma parte de una carretera o está ubicada sobre o debajo de una carretera”. (Abertura menor se puede ajustar al término “alcantarilla”).

Alcantarillas

Componentes de un Puente

SuperestructuraCompuesta de tablero y estructura portante Y accesorios.

Tablero.- Es el componente, con o sin superficie de rodamiento, que soporta las cargas de rueda en forma directa y es soportado por otros componentes.

Estructura Portante.- Es el componente estructural que soporta al tablero y se apoya en sus extremos con la subestructura, es decir transmite las cargas procedentes del tablero a los estribos y/o pilas.

Accesorios del tablero.- Son elementos que sirven para dar funcionalidad al puente y seguridad tanto a los vehículos como a los peatones: cordón barrera, barandas, barreras.

Subestructura o Infraestructura

Compuesta por estribos, pilas y Fundaciones. (A veces se incluye dentro de este definición a los aparatos de apoyo, sin embargo otras veces se los maneja de manera separada).

•Estribos, son los apoyos extremos del puente, que transfieren lacarga de éste al terreno y que sirven además para sostener el relleno de los accesos al puente.

•Pilas, son los apoyos intermedios, es decir, que reciben reacciones de dos tramos de puente, transmitiendo la carga al terreno.

•Fundaciones, se encuentran bajo el terreno de la superficie son encargados de transmitir toda la carga al suelo, al absorber dicha carga el suelo da origen a los asentamientos. Las fundaciones sepueden dividir en dos tipos:

G Fundación superficial

G Fundación profunda

EJEMPLOS

COMPONENTES DE UN PUENTE

Longitud del tramo de un Puente

(Span Length)

HISTORIA DE LOS PUENTES

a) Prehistoria

•ESTRUCTUR

AS

PRECARIAS.

•No podían

cruzar ríos

anchos y/o con

Cauce

permanente.


b) Periodo Romano

•Romanos

descubrieron el

cemento y la

puzolana.

•Los

constructores

de esa época

realizaron

varios arcos

con piedra.


c) Edad Media


d) Civilización Inca

•Los puentes con cuerdas

fueron desarrollados en esa

época.

•Los primeros tipos de

Puentes suspendidos.


e) Renacimiento

•Los

conocimientos

romanos fueron

redescubiertos.

•Las armaduras

fueron inventadas,

pero no utilizadas

hasta después.


f) Revolución Industrial

•Se desarrollaron

maquinarias que

reemplazaron la

labor manual.

•El hierro fue por

primera vez

utilizado en

puentes en 1750.

•Se perfecciono

la utilización de

puentes arco de

mampostería.

•Se comenzaron

a construir

puentes con

armaduras .


f) Revolución Industrial


g) Siglo 20 •El Hierro fue

reemplazado totalmente

por el ACERO.

•Puentes de armaduras

de acero fueron

ampliamente utilizados

en la época.

•Hormigón Pretensado

fue desarrollado por

Freyssinet en 1940.

•Los puentes

suspendidos fueron los

más populares para

cubrir tramos largos de

puentes.

•Los puentes

Atirantados fueron

desarrollados en dicha


g) Siglo 20


h) Siglo 21

Tipos de Puentes?

Existen diversas maneras de clasificar los puentes, entre los cuales podemos señalar:

•Puentes definidos por el Tipo de Tráfico:

G Puentes Carreteros (Highway bridge (trucks, cars)).

G Puentes Peatonales (Pedestrian bridge (pedestrians, bicycles)).

G Puentes Ferroviarios (Railway bridge (trains)).

G Otros Tipos como ser de: Lineas de Tuberia(pipelines), Facilidades Industriales (industrial utilities), Acueductos(aqueduct), Estructuras Aeroportuarias (airport structure),etc.

Puentes definidos por el Tipo de Tráfico

Tipos de Puentes?


•Puentes definidos por la posición del Tráfico:

G Tipo Plataforma o Tablero Superior (Deck type).

G Componentes estructurales bajo la plataforma

G Preferido porlos conductores (debido a la vision)

G Tipo Tablero inferior(Through type)

G Componentes estructurales encima de plataforma

G Vista Oibstruida (no es problema para puentes ferroviarios)

G No existe estructura debajo del puente.

G Tipo Tablero intermedio (Half-through type)

Puentes definidos la Posición del Tráfico

Puentes definidos la Posicion del Tráfico

Tipos de Puentes?


•Puentes definidos por el Material y Tipo de Construcción:

Puentes definidos por el Material y Tipo de Construcción

Tipos de Puentes?


•Puentes definidos por Tipo de Estructura:

G Arco (Arch)

G Viga (Beam)

G Voladizo (Cantilever)

G Atirantados (Cable-Stayed)

G Suspendidos o Colgantes (Suspension)

G Otros

Puentes definidos por el Tipo de Estructura

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?Se aconseja entre para la toma de decisión considerar los siguientes:

•Longitud de los Tramos.

•Longitud del Puente.

•Espaciamiento de las Vigas.

•Material disponible.

•Condiciones del Lugar (Fundaciones, altura, Restricciones de Espacio).

•Rapidez de construcción.

•Constructibilidad.

•Tecnología y Equipamiento disponible.

•Estética.

•Costo

•Acceso para Mantenimiento

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?•Longitud de los Tramos:

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?•Longitud de los Tramos: En otra bibliografia:

•Asimismo, el puente alcantarilla cajón, puede ser económico en un rango de 0 a 9 metros de luz.

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?•Longitud de los Tramos: Tips de Costos:

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?•Acceso para Mantenimiento:

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?•Espaciamiento de las Vigas:

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?Materiales:

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?•Rapidez de Construcción:

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?•Condiciones del Lugar :

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?•Estética:

•“Un puente “ANTIESTETICO”, por mas de que fuese seguro, barato y con buena serviciabilidad NO ES UN BUEN PUENTE”.

•Un puente de Longitud considerable sobre un rio puede constituirse en un Detalle Importante o Punto de Referencia que marque la Zona o el Lugar, por lo que la Estética es un factor importante.

•El puente debe mezclarse con el medio ambiente.

•El puente debe tener una transición suave entre miembros.

•Debe descartarse decoraciones innecesarias.

•Los puentes deben tener una adecuada apariencia aparte de una adecuada resistencia.

Factores de Análisis y Decisión para la elección de un Tipo de Puente?•Estética:

ESTUDIOS BÁSICOS PARA EL DISEÑO DE PUENTESa. Estudios topográficos

Posibilitan la definición precisa de la ubicación y dimensiones de los elementos estructurales, así como información básica para los otros estudios.

b. Estudios de hidrología e hidráulicos

Establecen las características hidrológicas de los regímenes de avenidas máximas y extraordinarias y los factores hidráulicos que conllevan a una real apreciación del comportamiento hidráulico del río.

c. Estudios geológicos y geotécnicos

Establecen las características geológicas, tanto locales como generales de las diferentes formaciones geológicas que se encuentran, identificando tanto su distribución como sus características geotécnicas correspondientes.

d. Estudios de riesgo sísmico

Tienen como finalidad determinar los espectros de diseño que definen las componentes horizontal y vertical del sismo a nivel de la cota de cimentación.

ESTUDIOS BÁSICOS PARA EL DISEÑO DE PUENTESe. Estudios de impacto ambiental

Identifican el problema ambiental, para diseñar proyectos con mejoras

ambientales y evitar, atenuar o compensar los impactos adversos.

f. Estudios de tráfico

Cuando la magnitud de la obra lo requiera, será necesario efectuar los estudios de tráfico correspondiente a volumen y clasificación de tránsito en puntos establecidos, para determinar las características de la infraestructura vial y la superestructura del puente.

g. Estudios complementarios

Son estudios complementarios a los estudios básicos como: instalaciones eléctricas, instalaciones sanitarias, señalización, coordinación con terceros y cualquier otro que sea necesario al proyecto.

h. Estudios de trazo y diseño vial de los accesos

Definen las características geométricas y técnicas del tramo de carretera que enlaza el puente en su nueva ubicación con la carretera existente.

i. Estudio de alternativas a nivel de anteproyecto

Propuesta de diversas soluciones técnicamente factibles, para luego de una evaluación técnica-económica, elegir la solución más conveniente.

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